對CO2的資源化利用可以獲得重要的化工產(chǎn)品和燃料,回答下列問題:
(1)已知①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ/mol
②CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165.0kJ/mol
寫出CH4(g)與CO2(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為 CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/molCH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol。
(2)CO2經(jīng)催化加氫可合成烯烴:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)ΔH在0.1MPa時,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如圖所示為不同溫度(T)下,平衡時四種氣態(tài)物質的物質的量(n)關系。
①該反應的ΔH <<0(填“>”或“<”)。
②曲線c表示的物質為 C2H4C2H4(用化學式表示)。
③為提高H2的平衡轉化率,除改變溫度外,還可采取的措施 加壓加壓(答出一條即可)。
(3)CO2和H2制備甲醇反應方程式CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,某溫度下,將1molCO2和1molH2充入體積不變的2L密閉容器中,初始總壓為8MPa,發(fā)生上述反應,測得不同時刻反應后與反應前的壓強關系如下表:
時間/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p后/p前 | 0.92 | 0.85 | 0.79 | 0.75 | 0.75 |
0.0375
0.0375
mol(L?h)。②該條件下的分壓平衡常數(shù)為Kp=
1
3
1
3
③若該條件下v正=k正?c(CO2)?c3(H2),v逆=k逆?c(CH3OH)?c(H2O),其中k正、k逆為僅與溫度有關的速率常數(shù),
k
正
k
逆
64
3
64
3
<
<
v逆(填“>”、“<”或“=”)。【答案】CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ/mol;<;C2H4;加壓;0.0375;;;<
1
3
64
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:208引用:1難度:0.5
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
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